鉅大LARGE | 點擊量：784次 | 2020年03月06日
是時候揭開這屬于NEV的電池之殤了
工作在媒體行業(yè)，每一天要面對的信息都是全新的，但兩周前馬斯克在推特上的回復至今還讓我記憶猶新。高舉“被雙標”的橫幅，特斯拉的喊冤讓人氣憤，但也不無道理。氣憤在于作為一個公司家，馬斯克更應該把關注放在事件本身。而不無道理，則是說燃油車的自燃概率目前為止確實遠高于純電動汽車，這也是個鐵證如山的事實。
百余年的發(fā)展后，汽車自燃并不是一個該讓人少見多怪的現(xiàn)象，但關于電動汽車，人們的反應卻讓它看上去是一個“未知”的領域，這種“未知”取決于我們對電動汽車的認知太少，也源于我們對電動汽車的期待過高。所以不如借著這個由頭，往下多看幾眼。
電池爆燃，問責的同時我們要關注4·21事件中的一些特殊性。
關于電池爆燃原因的分析有很多，但在判斷和分析4·21事件的過程中，由于車輛是靜置自燃，那么一個尤其要關注的點就是當事車輛的老化程度，這也是屬于電動汽車行業(yè)的“未知”領域。車前懸掛的藍色牌照意味著這臺車的使用年頭不短了，風吹日曬、外力沖擊、涉水泡水，這些使用過程中的常見經(jīng)歷，是電池包要面對的外在問題，但正所謂“日防夜防，家賊難防”，多年的快速充放電過程中，原自電芯內(nèi)部的老化也同樣值得被關注。
特斯拉一直以來引以為傲的能量密度，源自松下供應的NCA鎳鈷鋁三元鋰離子電池，高鎳配比讓其續(xù)航里程成為了業(yè)界標桿，但這也是一把雙刃劍。高鎳意味著高能量密度，同時也意味著電池正極材料熱穩(wěn)定性的下降，更容易發(fā)生熱失控。而除此之外，在快速充放電的過程中，鋰枝晶的生成則是電芯老化進程中更為棘手的問題。
從原理上講，放電的過程中鋰片會溶解成鋰離子，充電過程中鋰離子又會還原成金屬鋰，在這個還原的過程中由于熱力學的原因，會導致鋰在還原的過程中有枝晶狀的鋰產(chǎn)生，隨著鋰枝晶的不斷生長，最終會發(fā)生兩種情況，其一是刺穿隔膜導致電池短路（引發(fā)熱失控的重要原因之一），其二鋰枝晶會從鋰片上脫落，造成電池容量的損失。目前相關于高鎳材料配比帶來的熱穩(wěn)定性問題，關于整個動力鋰電池行業(yè)來講，如何抑制鋰枝晶是一個更難攻破的難題。
提高能量密度，成為了電動汽車的阿克琉斯之踵，它意味著續(xù)航、意味著效率，但安全性卻與之互為反比。
隨著國家對電動汽車性能考核標準的逐步提升，如何提升能量密度已經(jīng)成為了整個行業(yè)要面對的最大問題。未來新一批投放市場的電動汽車，大部分都將采用NCM811（鎳鈷錳比例為8：1：1）的新一代三元鋰離子電池，國內(nèi)動力鋰電池巨頭寧德時代目前也實現(xiàn)了該種電池的量產(chǎn)。
然而與之相對則是安全性的考驗，盡管配方與特斯拉有所不同，但從333到523到622再到811，高鎳帶來的熱穩(wěn)定性問題始終不能忽視，從全球范圍內(nèi)頻發(fā)的電動汽車爆燃事件來看，單靠現(xiàn)有的熱管理系統(tǒng)和PACK設計也難以從長期角度確保萬無一失。而穩(wěn)定性較高的磷酸鐵鋰離子電池，又無法滿足電動汽車發(fā)展過程中對高能量密度的需求。因此關于電動汽車來講，電芯的發(fā)展和進化已經(jīng)成為了這一時刻下整個行業(yè)的瓶頸所在。
技術瓶頸只是其一，三元鋰離子動力鋰電池的內(nèi)憂外患遠不止于此。
假如說技術上的瓶頸尚有望通過行業(yè)自驅(qū)力來逐步解決，那么從長期的原材料供應角度，無論是以松下為代表的NCA，還是LGGram、寧德時代為代表的NCM，字母之間的這個C，也就是稀有金屬鈷，都更加耐人尋味。金屬鈷在世界的儲量很少，且分布極不均衡，我國的鈷進口占比達到了95%，在所有金屬鈷的產(chǎn)地中，非洲剛果（金）的鈷資源最為豐富，然而當?shù)貐s常年經(jīng)受戰(zhàn)亂洗禮，這顯然為三元鋰離子電池的發(fā)展蒙上了一層陰影。畢竟在現(xiàn)有的配方結構中，由于鈷自身緊密的分子結構，其穩(wěn)定性作用短時間內(nèi)還無法替代。
另一方面來自燃料鋰電池的競爭壓力也在不斷新增，以日韓兩國為代表大力開發(fā)的氫燃料鋰電池汽車，早已經(jīng)在各自土地上生根發(fā)芽，我國對氫燃料鋰電池的研發(fā)力度也在不斷加大，與此同時其它種類的燃料鋰電池也在伺機而動。
作為NEV技術的風向標，本賽季FomulaE更換電池供應商的舉動引起了不少人的關注，邁凱倫所供應的電池在比賽中達成了幾乎兩倍于此前威廉姆斯電池的能量密度，這也讓國外學者對此作出了猜想，一些人認為邁凱倫使用了以NCM811為基礎但性能更好的電芯，另一些人則大膽的認為邁凱倫引入了更具突破性的材料——鋁。鋁空氣電池雖然不具備循環(huán)使用的能力，但其單位能量密度和成本優(yōu)勢卻是三元鋰離子電池無法追趕的，100千克的鋁電池可以供應3000公里的續(xù)航里程。假如說鋁是電動方程式新電池中的那個未知金屬，那么它可能是這項運動帶給汽車市場的最大禮物。
回到現(xiàn)狀，從市場角度出發(fā)現(xiàn)在最大的擔憂是，電動汽車的爆燃事件是否還會繼續(xù)，是否能得到控制，此外隨著NCM811的逐步投放市場，擁有了高能量密度的新一代電動汽車，其安全性又能否經(jīng)得起時間的考驗，這真的是一個要各方嚴肅對待的問題，畢竟從4·21事件的監(jiān)控視頻來看，從冒煙到爆燃的過程只有兩秒，靠我這副小短腿兒是真的跑不出去啊……
